The Mojette Transform

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出版者:
作者:Guédon, Jeanpierre
出品人:
页数:274
译者:
出版时间:2009-3
价格:£ 79.95
装帧:
isbn号码:9781848210806
丛书系列:
图书标签:
  • 图像处理
  • 信号处理
  • 数学变换
  • 小波变换
  • 图像分析
  • 模式识别
  • 计算机视觉
  • 数值分析
  • 工程数学
  • 应用数学
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具体描述

Applied sciences in the 20th century have developed and used unitary transforms for concentrating energy. Now, the challenge lies in the expression and use of redundancy to build redundant systems. The Mojette transform is a very simple transform using only additions but with strong properties that break this challenge. The first part of the book gives the basics of the Mojette transform both mathematically and the corresponding optimal algorithms. The second part exemplifies its use through different fields: image representation, watermarking, medical imaging, distributed storage, information and cryptography. This book about a discrete exact Radon transform explains how to usefully produce and cope with redundancy for solving 21st century problems

《编码的艺术:数字化图像的奥秘》 在这个信息爆炸的时代,图像已成为我们获取和传递信息的重要媒介。从社交媒体上的分享,到医学影像的诊断,再到卫星遥感的监测,数字化图像无处不在,深刻地影响着我们的生活。然而,我们看到的每一个像素背后,都隐藏着复杂而精妙的编码技术。本书将带领读者一同探索数字化图像编码的奇妙世界,揭示那些让图像得以压缩、传输和精确呈现的底层原理。 我们常常惊叹于高清晰度视频的流畅播放,或是能够轻松分享大型图片文件,却很少思考这些便利是如何实现的。其核心在于图像压缩技术,它能够在不显著损失视觉信息的前提下,极大地减小图像文件的大小。而这一切的实现,离不开一系列精密的数学变换和算法。本书将从最基础的像素概念出发,循序渐进地介绍各种经典的图像编码方法,包括但不限于: 第一部分:图像基础与数字表示 像素的诞生: 深入理解图像最基本的构成单元——像素,以及像素值的含义,探讨不同颜色模型(如RGB、CMYK、灰度)如何描述颜色信息。 图像的维度: 介绍图像的空间分辨率和颜色深度,以及它们如何影响图像的质量和文件大小。 离散化与采样: 探讨连续的模拟图像如何被离散化为数字信号,以及采样率对图像信息的影响。 第二部分:信息论与数据压缩的基石 熵的概念: 引入信息熵,解释信息熵如何衡量图像的“信息量”,以及理解熵对于数据压缩的重要性。 冗余的识别与消除: 分析图像中存在的各种冗余,例如空间冗余、编码冗余和心理视觉冗余,并介绍消除这些冗余的基本策略。 无损与有损压缩: 区分无损压缩和有损压缩的原理和应用场景,探讨它们各自的优缺点。 第三部分:经典编码变换的原理 离散余弦变换 (DCT): 详细阐述DCT在图像压缩领域的关键作用,包括其原理、正交性以及如何在频域上表示图像数据。我们将通过直观的例子,展示DCT如何将图像的能量集中到少数几个系数上,为后续的量化和编码奠定基础。 傅里叶变换 (FFT): 介绍傅里叶变换及其在图像处理中的应用,重点讨论其在频域分析中的优势,以及与DCT的异同。 小波变换 (Wavelet Transform): 探索小波变换的自适应性,以及它如何在不同尺度上捕捉图像的细节信息,特别是在处理图像中的不连续性和边缘方面,小波变换展现出独特的优势。 第四部分:量化与熵编码的协同 量化技术: 详细介绍均匀量化和非均匀量化,以及它们如何在降低数据精度以实现压缩的同时,尽量减少视觉上的损失。 霍夫曼编码 (Huffman Coding): 深入剖析霍夫曼编码的原理,学习如何构建最优前缀码,以及如何利用符号的出现频率来减小编码长度。 算术编码 (Arithmetic Coding): 介绍比霍夫曼编码更高效的算术编码,理解它如何将整个消息表示为一个小数,从而达到更高的压缩率。 第五部分:现代图像编码标准 JPEG压缩流程: 将前面介绍的各项技术融会贯通,详细解读JPEG标准的工作流程,包括分块、DCT、量化、Zigzag扫描和熵编码等步骤。 JPEG 2000: 介绍基于小波变换的JPEG 2000标准,分析其在压缩率和图像质量上的提升,以及在特定应用场景下的优势。 视频编码基础 (MPEG): 简要介绍视频编码的基本概念,如帧间预测、运动估计和块匹配,为理解更复杂的视频压缩技术打下基础。 第六部分:编码的实际应用与未来展望 医学影像的处理: 探讨图像编码在医学影像(如CT、MRI)中的重要作用,以及如何确保在压缩过程中不损失关键的诊断信息。 遥感图像的分析: 分析图像编码如何服务于遥感图像的存储和传输,以及在地理信息系统中的应用。 新兴的编码技术: 展望未来,探讨深度学习在图像编码领域的潜力,以及可能带来的革命性变化。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的图像编码知识体系,无论您是计算机科学专业的学生,还是对数字化图像处理感兴趣的爱好者,都将从中受益。通过学习本书,您将不再只是一个图像的使用者,更能深刻理解其背后的技术原理,并能够更好地欣赏和应用这项神奇的编码艺术。我们相信,掌握了这些编码的奥秘,您将能以全新的视角审视我们周围的数字世界。

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读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计简直是一场视觉的盛宴,初次翻开,那厚重的纸张质感和细腻的印刷工艺就让人爱不释手。封面设计简洁却极富深意,用一种近乎抽象的几何图形语言,暗示着某种复杂而又和谐的内在秩序。我尤其欣赏作者在排版上所下的功夫,每一页的留白都恰到好处,仿佛呼吸的空间都被精心计算过。阅读过程中,那些穿插其中的插图——无论是精细的手绘线条,还是富有现代感的图表——都完美地融入了文本流,它们不是简单的装饰,而是对概念的另一种诠释。读到某个关键的段落时,我甚至会停下来,反复摩挲那些印刷的文字边缘,那种油墨的触感和纸张的纤维感,共同营造出一种沉浸式的阅读体验,仿佛手中捧着的不仅仅是一本书,而是一件精心雕琢的艺术品。这种对手工质感的执着追求,在如今这个数字阅读大行其道的时代,显得尤为珍贵和令人敬佩,它成功地将知识的获取提升到了一种仪式性的享受层面。

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我发现这本书最引人入胜的地方,在于它对“边界模糊地带”的探索。它似乎并不满足于待在任何一个既定的学科范畴内,而是像一个永不餍足的探险家,不断地游走在不同知识领域的交界处。你可能会在某一页读到关于纯粹数学的美学论证,下一页却跳跃到了某种古老的哲学思辨,紧接着又触及了现代物理学的某些前沿猜想。这种跨学科的融合是如此自然和流畅,仿佛作者拥有某种“万有文法”,可以将所有看似不相干的领域用同一种底层逻辑串联起来。这种视野的广阔性让人感到震撼,它打破了学科壁垒带来的认知局限。但同时,也带来了清晰度的牺牲——它要求读者必须对多个领域都有相当的预备知识,否则很容易在某个突然切换的语境中迷失方向,就像在高速公路上不断地更换导航系统一样,令人兴奋,却也极度考验读者的专注力与知识储备深度。

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从纯粹的阅读体验感受上来说,这本书带给我一种近乎冥想般的感受,但不是那种宁静的,而是那种高强度、高频率的精神交锋。作者的语气是极其克制和内敛的,他从不使用夸张的形容词或情绪化的表达来鼓吹自己的理论,所有的论点都以一种近乎冰冷的逻辑陈述出来。这种冷静到极致的文风,反而产生了巨大的张力,它让你感觉自己正在窥视一个尚未被完全驯服的真理的边缘。这本书的阅读过程不是一次轻松的旅程,它更像是一场马拉松式的智力攀登,你需要不断地自我诘问、自我修正。当终于理解了其中某一个复杂的论证链条时,那种清晰和豁然开朗的感觉,远超任何简单的赞美或喝彩。它不是一本让你消遣的书,而是一本会“改变你思考习惯”的书,这种深层次的认知重塑,是许多浮光掠影的畅销书无法比拟的深度价值所在。

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我花了好几个星期才勉强将这本书的逻辑脉络梳理清楚,坦白说,它的叙述方式非常“反直觉”。作者似乎拒绝使用任何约定俗成的引言或过渡句来引导读者,而是直接将我们抛入到一个高度专业化的语境之中。开篇的几章,简直就像是直接闯入了一场只有行家才能听懂的辩论会,充满了晦涩的术语和跳跃性的论证。我不得不频繁地在脑海中构建复杂的思维导图,试图将那些看似分散的点连接起来。它的结构更像是一张巨大的蜘蛛网,而不是线性的时间轴,你需要不断地在前后章节间穿梭比对,才能捕捉到作者试图构建的那个宏大框架的一角。这种阅读体验,与其说是“学习”,不如说是“破解密码”。但一旦跨越了最初的认知壁垒,你会发现这种非线性的叙事反而极其高效,它迫使你的大脑以一种全新的、更具关联性的方式去处理信息,挑战性十足,但回报也是巨大的,因为它真正重塑了你理解问题的方式。

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这本书的引用和注释体系,绝对是学术界的“怪谈”。它不像传统著作那样,在页脚或文末提供清晰的来源列表。相反,作者采用了大量隐晦的交叉引用和旁注,其中很多似乎指向了那些早已失传的、非主流的或甚至尚未发表的早期手稿。我花了大量时间去追踪那些只言片语的线索,它们如同文学侦探小说中的线索一样,将我引向了知识的更深层、更边缘的地带。这种做法的优点在于,它极大地拓宽了读者的视野,逼迫我们去思考知识是如何建构和流传的,也暴露出一些被主流学术界忽视的盲区。然而,对于急于寻求标准答案的读者来说,这无疑是一场灾难,因为它拒绝提供任何确凿的“正典”支持,读者必须自行承担挖掘真实源头的责任。这种对权威的挑战和对知识起源的深挖,使得这本书本身就成了一种对传统研究方法的批判。

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